第讲元素与化合物.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,考点一,细胞中的元素和化合物,考点二,细胞中的水和无机盐,考点三,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,化学元素,化合物,原生质,细胞膜,细胞质,细胞核,细胞,生物体,1.,水和无机盐的作用,(),。,2.,实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质。,考纲要求,解题探究,知识梳理,考点,一,细胞中的元素和化合物,各种元素的归属范围,C,、,H,、,O,、,N,、,P,、,S,、,K,、,Ca,、,Mg,等,最基本的元素,主要元素,大量元素,C,是构成细胞中最基本的元素：,细胞中碳在干重中含量达到,55.99%,碳是生命的核心元素,:,生物大分子以碳链为基本骨架,;,常见种类：主要有,_,多种,种类,依含量分,大量元素：,C,、,H,、,O,、,N,、,P,、,S,、,K,、,Ca,、,Mg,微量元素：,Fe,、,Mn,、,Zn,、,Cu,、,B,、,Mo,等,依作用分,最基本元素：,基本元素：,主要元素：,作用,组成多种多样的化合物,影响生物体的生命活动,生物界与非生物界：,统一性、差异性,C,、,H,、,O,、,N,、,P,、,S,C,、,H,、,O,、,N,C,20,生物体内的化学元素,1,、组成生物体的化学元素,重要,考点,几个问题：,占细胞鲜重最多的元素是：,O,占原生质干重最多的元素是：,N,生物体中最多的元素是：,O,思考回答：,干旱地区植物细胞中含量最多的化合物是什么？,脂肪细胞中含量最多的化合物是什么？,知识联想,概念、种类、作用,确定必需矿质元素的方法,同位素标记法,光合作用中,O,2,的产生,光合作用中,C,的转移,噬菌体侵染细菌实验,确定标记元素的依据,概念：,通过物质循环可以说明本节的一,个什么基本观点？,溶液培养法,1,、矿质元素：,2,、必需元素：,3,、示踪元素：,4,、物质循环,大量元素,N,是组成,、,、,、,、,的必须元素，对植物来说，具有,促进细胞分裂和生长,作用，使枝叶长得繁茂。植物体缺,N,，各种代谢受影响，表现出的病症：,。,蛋白质（包括酶和某些激素）磷脂,ATP NADP,+,核酸 叶绿素,植株矮小、叶片发黄、严重时叶脉呈淡棕色,大量元素,P,是组成,、,、,、,、,等的重要元素，与植物的,作用和动、植物的,作用等生命活动有关，,P,元素能促进植物幼苗的发育和,花的开放,，使果实和种子的成熟提早，植物缺,P,，表现出,。,ATP NADPH,磷酸肌酸 磷脂 核酸,光合 呼吸 植株特别矮小、叶呈暗绿色并出现紫色,大量元素,K,能促进植物体内,糖类,的形成与运输，使茎秆健壮。当植物缺,K,时，表现出,。,人体内的,K,+,不仅在维持,的渗透压上起决定性作用，而且具有,、,等重要作用，当血钾含量过低时，表现出,；并导致,等等。经常进食,，既可满足机体对,K+,的需要，又可防止,病的发生。,茎秆软弱、易倒伏、叶缘和叶尖呈褐色并逐渐焦枯,细胞内液 维持心肌舒张 保持心肌正常兴奋性 心肌自动节律异常 心律失常 新鲜的蔬菜和水果 坏血,哺乳动物的血液中必须有一定量的钙盐，如果血液中钙盐含量太低，就会导致肌肉兴奋性过强而出现,，若血钙过高，则会引起,等疾病。,血液的凝固与,钙离子,也有关系,.,碳酸钙是动物和人体的,、,中的重要成分，儿童缺钙时，会造成骨质生长障碍、骨化不全的,病，成年人缺钙时，表出为,病，老年人缺钙时，会引起,症。,抽搐 肌无力,骨骼 牙齿 佝偻 骨质软化 骨质疏松,Fe,是,和细胞色素的重要成份，人体缺铁易患,。,Mg,2+,是植物体叶片中叶绿体的,（色素）的必需成分，植物缺镁时，,叶片变黄,；,碘是合成,激素不可缺少的原料，缺碘时，人易,患,病，又叫,。,血红蛋白 贫血,叶绿素 老叶,甲状腺 大脖子 地方性甲状腺肿,能力提高训练,1,、图表的分析：,例题,2,、实验设计：,例题,目的、原理、方法、,设计的基本原则、确定好观察指标、,设计合理的步骤、观察记录、结论。,注意分析的方法、,语言表达能力的训练,1,、地壳和生物细胞的元素组成,(,质量分数,%),元素,生物细胞中,地壳里,O,65,48.60,C,18,0.087,H,10,0.76,N,3,0.03,Ca,1.55,3.45,P,1.0,0.75,K,0.35,2.47,Fe,0.70,4.75,Si,0.17,26.30,其他,微量,1.20,图表分析,从表中可得到什么结论？,统一性、差异性,2,、实验证明，矿质元素会直接或间接地影响光合作用。下图是水稻叶片,N,、,P,含量与光合作用速率的关系，请据图回答：,（）分析上图，水稻叶片的氮、磷含量与光合作用速率之间有何关系？,（）请根据光合作用的过程和原理分析氮、磷两种元素是如何影响光合作用速度的？,图表分析,在一定范围内，氮、磷含量越多，光合作用的速度越快。,答案：（）在一定范围内，氮、磷含量越多，光合作用的速度越快。,（）,缺磷会影响,ATP,的合成（影响光合作用的能量传递），从而影响光合作用速度。,缺氮影响酶的合成，酶的缺乏会影响光合作用的速度。同时适量的氮可使植物枝繁叶茂，光合作用进行得旺盛。,实验设计,3,(,全国理综,),（,15,分）为验证,“,镁是植物生活的必需元素,”,，三位同学进行了实验设计，下列是实验的基本思路。请分别指出三个实验思路能否达到实验目的，为什么？再写出你的设计思路。,（,1,）实验一：取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器进行培养。对照组容器内只盛有蒸馏水，实验组盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液。两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气，观察比较两组植物的生长发育情况。,不能。因为蒸馏水和镁盐溶液均缺乏植物必需的矿质元素而使两组植物生长均不正常。,（,2,）实验二：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求），对照组浇以蒸馏水，实验组浇以蒸馏水配制的镁盐溶液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。,不能。,因为两组容器内的砂性土壤中都可能含有镁离子。,（,3,）实验三：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求），对照组浇以含有植物必需的各种元素的完全营养液，实验组浇以不含镁离子的完全营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。,答：,不能。,因为两组容器内的砂性土壤中都可能含有镁离子。,取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器，对照组盛有含植物必需的各种矿质元素的完全营养液，实验组盛有不含镁离子的完全营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气。观察比较两组植物的生长发育情况。,（,4,）下面由你进行实验设计，请写出你的设计思路。,答：,判断元素与化合物分子的四个,“,明确,”,思维建模,考点,二,细胞中的水和无机盐,解题探究,知识梳理,1.,细胞中含量最多的化合物是什么？,含量最多的有机物是什么？,2.,细胞干重中含量最多的物质是什么？,3.,细胞内主要的能源物质是什么？,4.,细胞内主要的贮能物质是什么？,5.,细胞内主要的结构物质是什么？,6.,生物体内主要的遗传物质是什么？,7.,植物细胞内贮存能量的物质有哪些？,8.,动物细胞内贮存能量的物质有哪些？,设疑：,（1）实验一：取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器进行培养。,细胞干重中含量最多的物质是什么？,血液的凝固与钙离子也有关系.,经常进食 ，既可满足机体对K+的需要，又可防止 病的发生。,提示被检测物质含量丰富；,对维持细胞内液中的渗透压起主要作用的无机盐是K+,细胞中的无机盐都是以离子形式存在的。,大量元素N是组成 、的必须元素，对植物来说，具有促进细胞分裂和生长作用，使枝叶长得繁茂。,脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染色的脂肪颗粒,请分别指出三个实验思路能否达到实验目的，为什么？再写出你的设计思路。,脂肪细胞中，占细胞重量50以上的物质是脂肪；,因为两组容器内的砂性土壤中都可能含有镁离子。,缺氮影响酶的合成，酶的缺乏会影响光合作用的速度。,下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是(双选)(),CaCO3骨 牙齿 PO43 ATP 核酸,构成生物体的化合物,细胞内含量最多的化合物是,.,含量最多的有机化合物是,.,化合物,质量分数,/%,水,8590,无机盐,11.5,蛋白质,710,脂质,12,糖类和核酸,11.5,水,蛋白质,关系：可以相互转化,存在,部位,细胞中的水,细胞外的水,功能,结合水：细胞或生物体结构的组成成分,自由水：良好溶剂、运输物质、参与新陈代谢、新陈代谢,的反应介质、维持细胞及生物体的固有形态、,调节生物的体温,多细胞植物：细胞间隙、各种分泌物,多细胞动物：内环境、外分泌液、排泄物,存在形式,结合水：与细胞内其他物质相结合,自由水：存在于细胞质基质和多种细胞,器中（如线粒体、叶绿体、液泡）中,1.,细胞中,水的存在形式与作用,存在,形式,概念,比例,功能,举例,结合水,与细胞内其他物质相结合的水,约,4.5,细胞结构的重要,组成成分,晒干的种子加热时试管壁上出现的水珠,自由水,以游离形式存在,可以自由流动的水,约,95,细胞内的良好溶剂,参与生化反应,细胞生活的液体环境,运送养料和代谢废物,种子晒干过程中散失的水分主要是自由水,水的存在形式、概念、比例、功能,含水量与代谢强度、生物抗性的关系,?,例,1,：心肌含水,79,而呈坚韧的形态，血液含水约,82,却川流不息，原因是心肌内,?,例,2,：蓝矾（,CuSO,4,5H,2,0,），明矾（,KAl(SO,4,),2,12H,2,O,），绿矾（,FeSO,4,7H,2,O,）等物质中的水是结合水。,衍射法归纳细胞中的水,归纳提升,2.,细胞中,无机盐的存在形式及功能,离,子,主动,复杂,化合物,生命活动,口诀 一组成两维持,因为两组容器内的砂性土壤中都可能含有镁离子。,CaCO3骨 牙齿 PO43 ATP 核酸,血液的凝固与钙离子也有关系.,蛋白质的鉴定 选材制备组织样液加,结合水是细胞的成分之一，强制散失则生命活动受损；,小麦种子在成熟过程中，其结合水/自由水的比值会升高。,水的存在形式、概念、比例、功能,Mg2+叶绿素 Fe2+血红蛋白,蛋白质的鉴定 选材制备组织样液加,经常进食 ，既可满足机体对K+的需要，又可防止 病的发生。,脂肪鉴定中需要借助于显微镜才能观察到被染色的脂肪颗粒。,如：H2CO3/NaHCO3等缓冲液,请分别指出三个实验思路能否达到实验目的，为什么？再写出你的设计思路。,C是构成细胞中最基本的元素：,考点一 细胞中的元素和化合物,存在形式,大多以离子状态存在,Na,+,K,+,Ca,2+,Mg,2+,Cl,SO,4,2,PO,4,3,HCO,3,2,等,在生命活动中的作用,1.,细胞内某些复杂化合物的重要组成部分,Mg,2+,叶绿素,Fe,2+,血红蛋白,CaCO,3,骨 牙齿,PO,4,3,ATP,核酸,维持生物体的生命活动有重要作用,酸碱平衡 渗透平衡等 钙盐,Na,+,K,+,3,、组成生物体的化合物,无机盐,3.,维持生物体的酸碱平衡,如：,H,2,CO,3,/NaHCO,3,等缓冲液,NaHCO,3,+H,+,H,2,CO,3,+Na,+,H,2,O,+CO,2,（刺激呼吸中枢，使呼吸作用增强，从而将,CO,2,排出体外）,H,2,CO,3,+Na,2,CO,3,2 NaHCO,3,（通过肾脏以尿液形式排出体外，使血液,PH,维持相对稳定状态）,辨析,:,1.,组成生物体最基本的元素是,C,。,2.C,在生物体细胞内几乎占到细胞质量分数,40%,以上，在无机环境中含量也最多。,3.,植物和动物体内的化学元素种类差别很大，相同元素的含量也相差很大。,4.,组成生物体的微量元素，是指含量不超过万分之一的元素。目前已经确定的有,Fe,、,Mn,、,Zn,、,Cu,、,B,、,Mo,等。微量元素含量虽然很少，但是生物体维持生命活动所不可缺少的。,5.,自然界中的元素在生物体内都可以找到。,6.C,、,H,、,N,三种元素在人体化学成分中，质量分数共占,73%,左右，远远高于在岩石圈中的比例。,7.,植物缺少,B,时，其受害情况是花药和花丝萎缩，花粉发育不良。,8.,给植物补充所缺的化学元素只能通过根部吸收。,9.,组成生物体的化合物在非生物界都可以找到，没有一种是生物体特有的，这体现了生物界和非生物界的统一性。,1.,绿色植物碳的来源形式是什么？,2.,脂肪细胞中，占细胞重量,50,以上的物质是脂肪；正在发育着的大豆种子胚乳细胞中含量超过,50%,的化合物是蛋白质。,3.,在生活着的细胞中水的存在形式都有两种，分别是结合水和自由水。,4.,在一定条件下，细胞中的结合水和自由水可以相互转化。,5.,一般情况下，随着温度升高，细胞内结合水,/,自由水的比值会下降。,6.,小麦种子在成熟过程中，其结合水,/,自由水的比值会升高。,7.,结合水是细胞的成分之一，强制散失则生命活动受损；自由水是溶剂，自由水减少影响的是新陈代谢的强度。,8.,呼吸作用强，说明生命活动强，因此呼吸作用强的种子容易贮藏。,9.,植物越冬时，体内结合水的比例会上升。,10.,不同种类的生物体中水的含量不同，同种生物不同器官的含水量不同，水含量较高的器官往往代谢活动较强。,11.,与甲状腺激素合成直接有关的无机盐是,I+,；与神经细胞膜内外电位变化有关的无机盐是,Na+,、,K+,；与叶绿素合成直接有关的是,Mg2+,；与血红蛋白合成直接有关的是,Fe,；与蛋白质合成有关的士,S,；,。,12.,细胞中的无机盐都是以离子形式存在的。,13.,对维持细胞内液中的渗透压起主要作用的无机盐是,K+,14.,对维持细胞内环境的渗透压起主要作用的无机盐主要是钠盐。,15.,细胞中钙离子浓度增高时，神经系统兴奋性也增高，从而引起肌肉抽搐。,16.,干种子细胞不含水。,17.,结合水是组成细胞不可缺少的成分。,18.,低温时给花卉浇水可以提高花卉细胞的新陈代谢水平，从而提高对低温的抗性。,19.,冬小麦在冬季低温条件下，细胞中的可溶性糖会明显增多。,20.,医生给脱水病人补水，可注射,0.9%,的 无机盐溶液。,考点,三,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,解题探究,实验解读,1.,实验原理,实验解读,斐林试剂,苏丹,染液,(3),蛋白质双缩脲试剂,紫色,2.,实验步骤,还原糖的鉴定,选材,制备,加,水浴加热,显色,脂肪的鉴定,选材,加苏丹,(,或苏丹,),染液,染色,镜检,蛋白质的鉴定,选材,制备组织样液,加,摇匀,加,观察颜色,步骤,步骤,步骤,组织样液,制片,漂洗,双缩脲试剂,A,双缩脲试剂,B,斐林试剂,深度思考,(1),上述实验选材的标准是什么？,提示,被检测物质含量丰富；,材料接近无色；,易取材，易操作等。,(2),蔗糖溶液中加入斐林试剂后呈现什么颜色？,提示,蔗糖属于非还原糖，不与斐林试剂发生反应。观察到的现象不是无色，而是浅蓝色,Cu(OH),2,的颜色,。,(3),鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？,提示,因为斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的,Cu(OH),2,沉淀，所以应将甲液和乙液分别配制，使用时现配现用。,(4),在还原糖、脂肪和蛋白质的检测实验中，加相应试剂检测之前，为什么要留出一部分组织样液？,提示,留出一部分组织样液的目的是与检测后的样液颜色作对比，以增强实验的说服力。,返回,题组一糖类、脂肪与蛋白质检测原理的分析,1.(广东，5)油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示，将不同成熟阶段的种子匀浆后检测，结果正确的是(),解题探究,选项,取样时间,检测试剂,检测结果,A,第,10,天,斐林试剂,不显色,B,第,20,天,双缩脲试剂,不显色,C,第,30,天,苏丹,试剂,橘黄色,D,第,40,天,碘液,蓝色,解析,分析曲线可知，油菜种子在成熟过程中，可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来。,A,项，第,10,天时仍然存在较多的可溶性糖，可溶性糖中的还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下会出现砖红色沉淀。,B,项，蛋白质是生物体生命活动的体现者，在整个种子成熟过程中都能检测到蛋白质的存在。,C,项，在第,30,天时，脂肪含量较高，脂肪与苏丹,试剂发生反应呈现橘黄色。,D,项，在第,40,天时，淀粉已经消耗殆尽，用碘液检测不会发生显色反应。,答案,C,2.,分析下表，可推测,(,),溶液,双缩脲试剂,碘液,斐林试剂,甲,乙,甲和乙混合,注：,“,”,表示显色，,“,”,表示显色更深，,“,”,表示不显色。,A.,甲溶液含有淀粉,B.,乙溶液含有还原糖,C.,混合溶液不含淀粉,D.,混合溶液含有淀粉酶,解析,双缩脲试剂、碘液、斐林试剂分别用于检测蛋白质、淀粉和还原糖。据表可以推测，甲含有蛋白质，乙含有淀粉，甲和乙混合能够产生还原糖，证明混合液中含有淀粉酶，将淀粉分解成葡萄糖。,答案,D,题组二糖类、脂肪与蛋白质的检测方法的比较,3.,下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是,(,双选,)(,),A.,用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液混合后要节约使用，以备下次再用,B.,脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染色的脂肪颗粒,C.,用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂,A,液与,B,液与斐林试剂甲液和乙液浓度可以相同,D.,在鉴定脂肪的实验中，苏丹,将脂肪染成橘黄色，苏丹,染液将脂肪染成红色,解析,斐林试剂需现配现用，不能留到下次再用；,双缩脲试剂和斐林试剂的成分相同，但成分的浓度不同；,脂肪鉴定中，苏丹,染液,将脂肪染成橘黄色，而苏丹,染液,将脂肪染成红色；,脂肪鉴定中需要借助于显微镜才能观察到被染色的脂肪颗粒。,答案,BD,4.,现提供可配制斐林试剂的溶液：甲液,(0.1 g,/mL NaOH,溶液,),、乙液,(0.05 g/,mL CuSO,4,溶液,),以及蒸馏水，如果充分利用上述试剂及必需的实验用具，可灵活性地鉴别出下列哪些物质,(,),葡萄糖,蔗,糖,胃蛋白酶,RNA,A.,只有,B.,和,C.,和,D.,、,和,题组一糖类、脂肪与蛋白质检测原理的分析,结合水是组成细胞不可缺少的成分。,因为两组容器内的砂性土壤中都可能含有镁离子。,A项，第10天时仍然存在较多的可溶性糖，可溶性糖中的还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下会出现砖红色沉淀。,茎秆软弱、易倒伏、叶缘和叶尖呈褐色并逐渐焦枯,经常进食 ，既可满足机体对K+的需要，又可防止 病的发生。,混合溶液不含淀粉D.,水的存在形式、概念、比例、功能,目前已经确定的有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。,组成生物体最基本的元素是C。,斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液，双缩脲试剂的实质是碱性环境中的Cu2。,提示留出一部分组织样液的目的是与检测后的样液颜色作对比，以增强实验的说服力。,CaCO3骨 牙齿 PO43 ATP 核酸,细胞中碳在干重中含量达到55.,植物越冬时，体内结合水的比例会上升。,解析,由于本题还提供了蒸馏水，因此,0.05 g,/mL CuSO,4,溶液可用蒸馏水稀释至,0.01 g/,mL,，以作为双缩脲试剂的组成成分。葡萄糖为还原糖，可用斐林试剂检测，胃蛋白酶的化学本质为蛋白质，可用双缩脲试剂检测。,答案,C,利用,“,一同三不同,”,区分斐林试剂与双缩脲试剂的方法,“,一同,”,是指都含有,NaOH,和,CuSO,4,两种成分，且,NaOH,溶液的质量浓度都为,0.1 g/mL,。,“,三不同,”,分别指：,(1),使用原理不同。斐林试剂的实质是新配制的,Cu(OH),2,溶液，双缩脲试剂的实质是碱性环境中的,Cu,2,。,技法提炼,(2),使用方法不同。鉴定还原糖时将甲、乙两液等量混匀后立即使用；鉴定蛋白质时先加,A,液,1 mL,摇匀，然后加,B,液,4,滴，振荡摇匀。,(3)CuSO,4,溶液的浓度不同。斐林试剂中,CuSO,4,溶液的质量浓度为,0.05 g,/mL,，双缩脲试剂中,CuSO,4,溶液的质量浓度为,0.01 g/,mL,。,返回,